【优化方案】2013高考物理总复习 实验七 测定金属的电阻率课件 新人教版选修3-1.ppt
实验七测定金属的电阻率,实验目的 1掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法； 2掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法； 3会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率,实验原理,因此，只要测出金属丝的长度l，横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率. 图731,(2)电流表的内接法和外接法的比较,(3)两种电路的选择 阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法简单概括为“大内偏大，小外偏小”,实验试探法:按图732接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法,图732,实验器材 被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度 尺、电池组、电流表、电压表、滑动 变阻器、开关、导线若干,螺旋测微器、游标卡尺的使用 1螺旋测微器 (1)构造：如图733所示是常用的螺旋测微器它的小砧A和固定刻度S固定在框架F上旋钮K、微调旋钮K和可动刻度H、测微螺杆P连在一起，通过精密螺纹套在S上,图733 (2)原理：测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮K每旋转一周，P前进或后退0.5 mm，而可动刻度H上的刻度为50等,份，每转动一小格，P前进或后退0.01 mm.即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺 (3)读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出,测量值(毫米)固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻线是否露出)可动刻度数(估读一位)0.01(毫米) 如图734所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.,图734 特别提示：使用螺旋测微器读数时，以毫米为单位，有三位小数.,2游标卡尺 (1)构造(如图735所示)：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉,图735,(2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径 (3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成 不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：,(4)读数:若用x表示由主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数,则记录结果表达为(xK精确度)mm.,实验步骤 1用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值 2按图736所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路,图736 3用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.,4把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内,断开电键S,求出导线电阻Rx的平均值 5整理仪器,数据处理,误差分析,3通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差,注意事项 1为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行 2本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外接法,3电键S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大 4电流不宜太大(电流表用0 0.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大,实验创新替代法测电阻 原理：用电阻箱替代待测电阻，按图737连接好电路，调节电阻箱，使两次电流相等，则电阻箱的阻值就等于待测电阻的阻值 图737,这样测出的阻值与表的阻值无关，而取决于两次电流表的读数的准确性，避免了因表的内阻产生的系统误差，操作步骤也很简捷,某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出图738中的示数，该金属圆片的直径的测量值为_ cm，厚度的测量值为_ mm.,图738,【解析】游标卡尺是20分度的，可精确到0.05 mm，其主尺读数为1.2 cm，游标尺读数为80.005 cm0.040 cm.所以金属圆片直径为1.240 cm.螺旋测微器固定刻度读数为1.5 mm，可动刻度读数为0.183 mm，厚度测量值为1.683 mm.,【答案】1.2401.683 【易误警示】千分尺必须估读，在高中阶段不要求游标卡尺估读,在“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻Rx约为5 ,实验室备有下列实验器材： A电压表V1(量程3 V，内阻约为15 k),B电压表V2(量程15 V，内阻约为75 k) C电流表A1(量程3 A，内阻约为 0.2 ) D电流表A2(量程600 mA，内阻约为1 ),E滑动变阻器R1(0100 ，0.6 A) F滑动变阻器R2(02000 ，0.1 A) G电池E(电动势为3 V，内阻约为0.3 ) H开关S，导线若干,图739,(1)为提高实验精确度,减小实验误差,应选用的实验器材有_ (2)为减小实验误差,应选用图739中_填“甲”或“乙”为该实验的电路图,并按所选择的电路图把实物图(如图丙)用导线连接起来,(3)若用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm,用螺旋测微器测得金属丝的直径为0.635 mm,两电表的示数分别如图7310所示,则电阻值为_ ,电阻率为_ 图7310,【解析】(1)由电池E的电动势可判断电压表选 V1，结合 Rx粗略计算电流在600 mA内，故电流表选 A2，由 Rx确定变阻器选 R1. (2)因 RVRx，电流表应外接，故选图乙,【答案】(1)A、D、E、G、H(2)乙实物连接图如图7311所示(3)2.401.27106 m 图7311,【方法总结】在选择电表时，要先估算测量电路中的最大电压和电流，然后根据电表量程略大于或等于最大值的原则选择合适的电表,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,
